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破解鲸体型巨大之谜

来源:环球科学

蓝鲸,世界上体型最大的动物,它在海中游弋时,就像一架可搭载百名乘客的喷气式客机。鲸是史上最大的生物之一。现在,科学家表示,他们或许已经搞清楚,什么时候以及为什么鲸会变得如此之大。在近期发表于英国《皇家学会会刊B辑》上的一篇文章中,研究人员为须鲸构建了尺寸模型,时间跨度是从3500万年前到现今。研究团队利用美国自然历史博物馆收藏的化石,测量了63种已经灭绝的鲸头骨(可作为衡量鲸体型大小的指标)。科学家将测量结果和现存的鲸体长进行了分析对比,结果表明,鲸的体长随机变化了约3000万年,随后在距今450万年到几十万年前的时间里,一跃增加到10米以上。这段时间跨越了上新世和更新世时期,通常被称为上新世-更新世,这比之前的研究给出的时间要早。论文合作者、芝加哥大学的格雷厄姆·斯莱特(Graham Slater)提到,一些研究虽然也推算出了近似的时间段,但都是基于观察和猜测,缺少测量数据作为依据。而他和同事的研究则是第一次用一系列统计模型去推断鲸体型快速增长的时期。

如果鲸的体型真的是在上新世-更新世变大的,就能够排除其他一些假设,例如鲸体型变大是为了对抗巨齿鲨的威胁,因为在鲸体型快速增长之前几百万年,巨齿鲨的威胁就已经存在了;鲸体型快速增长是由于滤食性摄食方式的出现的说法也会站不住脚,因为在鲸体型快速增长之前1500万年,这种方式就已经存在了。

鲸体型快速增长的原因究竟是什么?一项新的研究认为,可能是冰河时代食物供应发生了变化。北极形成冰冠时,冷却的表层海水会沉入大洋底部。然后,随着周期性现象——上升流(此时风会将温暖的表层海水推离海岸)的出现,底层的海水又会重新上升到海面。因此,每年都会有一定的时间,向上涌动的海水不断地将营养物质带到海面,使得浮游植物生长旺盛,同时鲸的食物磷虾也能快速繁殖。

斯莱特解释说,这种气候对体型较大的须鲸有利。巨大的嘴巴让鲸可以一口吞下更多的海水,滤食更多的猎物;巨大的身躯可使它们更高效地穿梭在不同的海域,进行捕食;缓慢的新陈代谢则有利于保存体内的能量。

新西兰奥塔戈大学的地质学家R·尤恩·福代斯(R. Ewan Fordyce,未参与此项研究)对须鲸化石颇有研究,他同意新研究的观点。不过福代斯认为,或许还存在其他因素,比如被风吹起的、富含铁的尘土,能为海洋浮游植物提供丰富的养料,都值得进一步调查研究。

在未来的研究中,斯莱特希望能更加具体准确地描述鲸体型快速增长的时间段。但是有关上新世-更新世的化石记录文献却极其匮乏。斯莱特说:“对于较新近的化石记录,研究人员的研究热情可能会没有那么高,但是那些是真正重要的化石。”

撰文 安德里亚 · 马克斯(Andrea Marks) 翻译 杨风丽

本文来自:环球科学
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